在諸多鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)措施中,涂覆防火涂料是最經(jīng)濟(jì)有效的方法。水性膨脹型防火涂料是以水作為分散介質(zhì)的綠色環(huán)保防火涂料,具有很好的應(yīng)用前景。
目前,市場上水性膨脹型防火涂料主要以丙烯酸乳液為成膜物,以多聚磷酸銨(APP,成炭催化劑)、季戊四醇(PER,成炭劑)、三聚氰胺(MEL,發(fā)泡劑)作為阻燃體系,在受熱時(shí),成膜物質(zhì)熔融變軟,成炭劑在催化劑的作用下脫水成炭,炭化物及熔融態(tài)的成膜物在發(fā)泡劑熱分解產(chǎn)生的氣體作用下形成致密、封閉的膨脹炭層,在熱源與鋼材之間形成隔熱屏障,阻止熱量向基材傳導(dǎo)涂料在線coatingol.com。水性膨脹型防火涂料的膨脹炭層如果強(qiáng)度不夠,防火過程中從鋼材表面脫落,就會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)裸露在火焰中很快失去承載力。顏填料是水性膨脹型防火涂料的重要組成部分,對提高涂層的耐火性能,特別是提高炭層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性具有重要作用。
有研究表明,鈦白粉是少有的幾種可與多聚磷酸銨在高溫下反應(yīng)提高涂層耐火性能的顏料。王清海等選用鈦白粉作為增強(qiáng)顏料,選用高嶺土、氫氧化鋁、硅酸鋁纖維、蒙脫土與之復(fù)配,考察了不同顏填料對炭層強(qiáng)度及涂層耐火性能的影響,結(jié)果表明:(1)鈦白粉的加入可以提高水性膨脹型防火涂料的抗燒蝕性能,當(dāng)鈦白粉的添加量為10%時(shí),炭層致密、強(qiáng)度高,耐火性能最好。
(2)對比4種無機(jī)填料以及它們兩兩之間按質(zhì)量比1:1的混合填料,高嶺土與氫氧化鋁質(zhì)量比1:1的混合填料具有良好的協(xié)同阻燃效果;
(3)高嶺土與氫氧化鋁質(zhì)量比1∶1的混合填料添量為5%時(shí),能夠顯著提高炭層強(qiáng)度與炭層狀態(tài),涂層的膨脹倍數(shù)31倍,防火性能最佳。